面向汽车半导体的集成失效与威胁模式与影响分析（FTMEA）框架——交叉域关联因子量化化

汽车行业面临着日益增长的挑战，以确保复杂半导体设备的功能安全（FuSa）和网络安全。传统的失效模式与影响分析（FMEA）主要针对安全相关的失效模式，往往忽视与网络安全威胁之间的协同漏洞和共享后果。本文引入一个集成失效与威胁模式与影响分析（FTMEA）框架，系统性地共同分析 FuSa 与网络安全。该框架的核心是引入严格定义的交叉域关联因子（CDCF），用于量化安全相关失效与网络安全威胁之间的相互依存性和相互影响。这些因子来源于结构化专家知识、静态结构分析指标（如可控性/可观测性）以及经由故障/攻击注入 campaign 验证的实证数据。我们提出的修订风险优先数（RPN）计算方法系统性地整合这些关联因子，实现对跨域风险更准确、更透明的优先级排序。本文针对一种汽车 ASIC 配置寄存器进行了详细案例研究，证明了 FTMEA 的实际应用。我们提供了明确的映射表、量化的 CDCF 值，并对比基准 FMEA/TARA（威胁分析与风险评估），展示了集成方法如何揭示以往被掩盖的跨域风险、提高缓解策略的有效性，并为推导的关联因子值提供清晰的量化依据。该框架为关键汽车系统的风险评估提供了一个统一、可追溯的方法，克服了传统分析的局限性，推动跨学科发展的优化。